[发明专利]一种大型丙烷脱氢制丙烯反应器

说明书

本发明提供一种大型丙烷脱氢制丙烯反应器，该反应器为卧式反应器，包括筒体，所述筒体的内壁上设有保温层，所述筒体内设有拱桥型的反应床层将所述筒体内部分割为上部反应区和下部反应区，所述反应床层上设有工艺通道将所述上部反应区和所述下部反应区连通，所述筒体的两端各设有一个封头，所述封头的直边处设有外部加强圈Ⅰ，所述筒体的外壁上设有至少两个外部加强圈Ⅱ。本发明提供的反应器具有容积大、反应效率高、反应转化率高和性能稳定可靠的优点，可实现连续规模化生产。

技术领域

本发明涉及新能源、化工设备技术领域，尤其涉及一种大型丙烷脱氢制丙烯反应器。

背景技术

丙烯是一种重要的化工原料，也是生产聚丙烯的直接原料，近年来聚丙烯需求逐年攀升，所以丙烯原料供不应求。丙烷脱氢制丙烯是近年来比较热门的丙烯生产技术，其反应器是丙烷脱氢制丙烯装置的关键设备，原料丙烷气化后加热至600℃左右进入反应器，反应器工作温度590℃～650℃左右，在催化剂的作用下，在反应器中进行脱氢反应转化为丙烯和氢气。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的是提供一种大型地、高产量、反应转化率高和安全稳定的固定床丙烷脱氢制丙烯反应器。

为此，本发明提供一种大型丙烷脱氢制丙烯反应器，该反应器为卧式反应器，包括筒体，所述筒体的内壁上设有保温层，所述筒体内设有拱桥型的反应床层将所述筒体内部分割为上部反应区和下部反应区，所述反应床层上设有工艺通道将所述上部反应区和所述下部反应区连通，所述筒体的两端各设有一个封头，所述封头的直边处设有外部加强圈Ⅰ，所述筒体的外壁上设有至少两个外部加强圈Ⅱ。

具体的，所述保温层可以控制反应器热量损失，保证脱氢反应在工艺要求的环境温度下；当催化剂落到所述拱桥型的反应床层上后，由于反应床层的形状有利于催化剂的分散，使催化剂分布更加均匀，所述外部加强圈Ⅰ和外部加强圈Ⅱ可以加强封头和筒体的强度和刚度，能保证在负压状态下，封头和筒体不会失稳变形；外部加强圈Ⅱ也可以控制筒体圆度，防止筒体横截面由圆形变为椭圆形。通过上述部件的设置，本发明的目的在于提供一种大型丙烷脱氢制丙烯反应器。

本发明所述的反应器，其中优选的是，所述保温层由保温耐火砖砌成，所述保温层与所述筒体的内壁之间设有油气阻隔环。

本发明所述的反应器，其中优选的是，所述筒体的顶部设有树杈型的组合式入口，所述组合式入口包含蒸汽和还原气入口、空气入口和烃类入口；所述筒体的顶部组合式入口的两侧设有催化剂装卸口；所述筒体的底部一侧设有h型的组合式出口，所述组合式出口包含空气出口和抽气口，所述空气出口的管壁上设有取样口；所述筒体的底部另一侧设有烃类出口，所述烃类出口的管壁上设有取样口；所述筒体的顶部和底部分别设有至少一个人孔，用于内件安装、内部施工和检修。

本发明所述的反应器，其中优选的是，所述筒体的直径大于7米，且所述筒体含左右封头总外形长度大于19米，所述组合式入口的法兰密封面与所述筒体中心线的距离大于10米，所述组合式出口底部与所述筒体中心线的距离大于6米，所述反应器容积大于900立方米。

具体的，由于本发明保温层以及外部加强圈等部件的设置，该大型的反应器筒体主体材料采用Q345R，壁厚约25mm。管口法兰采用Cr-Mo钢锻件，管口与物料接触面材料采用内衬S310s材质即可完成，最大限度地减少了设备投资成本。

本发明所述的反应器，其中优选的是，所述组合式入口的内壁上设有至少一个表面测温口，所述组合式入口、所述组合式出口和所述烃类出口分别与所述筒体连接处设有管口支撑部，所述组合式入口、所述组合式出口和所述烃类出口上分别设有管口外部加强圈。

本发明所述的反应器，其中优选的是，所述组合式入口、所述组合式出口和所述烃类出口的内侧均设有内衬接管，所述内衬接管与所述组合式入口、所述组合式出口和所述烃类出口之间分别存在间隙，且该间隙全部填充绝热耐火材料形成绝热耐火层。